(57)【要約】【課題】微小気泡を含む液体を用いて基板を処理する際に、微小気泡の圧壊力を基板に十分作用させることができ、効果的に基板処理が可能な基板処理装置および基板処理方法を提供する。【解決手段】基板処理装置１０は、基板Ｗの面Ｓに液体を供給して基板の面を処理する基板処理装置であり、基板Ｗの面Ｓに対面して配置されるノズルヘッド装置１２と、ノズルヘッド装置１２に対して微小気泡Ｈを含む液体Ｌを供給する微小気泡生成部２０と、ノズルヘッド装置１２から基板Ｗの面Ｓに対して供給される微小気泡Ｈを含む液体Ｌ中の微小気泡Ｈに対して、微小気泡Ｈが基板Ｗに到達するタイミングで超音波を間欠的に照射して微小気泡Ｈを圧壊させる超音波振動子３０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の面に液体を供給して前記基板の前記面を処理する基板処理装置であって、
前記基板の面に対面して配置されるノズルヘッド装置と、
微小気泡を含む液体を生成して前記ノズルヘッド装置に対して供給する微小気泡生成部と、
前記ノズルヘッド装置から前記基板の前記面に対して供給される前記微小気泡を含む液体中の前記微小気泡に対して、前記微小気泡が前記基板に到達するタイミングで超音波を間欠的に照射して前記微小気泡を圧壊させる超音波振動子と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記ノズルヘッド装置は、前記微小気泡を含む液体を通す液体通路を有しており、前記超音波振動子は、前記ノズルヘッド装置の前記液体通路付近に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記ノズルヘッド装置を移動操作して、前記ノズルヘッド装置の吐出口部と前記基板の前記面との間の距離を変える移動操作部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記微小気泡生成部には、液体を供給する液体供給部と、気体を供給する気体供給部とが接続されていることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
基板の面に液体を供給して前記基板の前記面を処理する基板処理方法であって、
微小気泡生成部から微小気泡を含む液体を生成して、前記基板の面に対面して配置されたノズルヘッド装置に対して、前記微小気泡を含む液体を供給し、
前記ノズルヘッド装置から前記基板の前記面に対して供給される前記微小気泡を含む液体中の前記微小気泡に対して、超音波振動子が、前記微小気泡が前記基板に到達するタイミングで超音波を間欠的に照射して前記微小気泡を圧壊させることを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関し、特に微小気泡の圧壊を利用して基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板処理装置は、半導体ウェーハ等の基板や液晶のガラス基板の製造工程において基板に対して液体を供給して洗浄処理を行う。従来の基板の洗浄の際には、超音波ノズルを用いる例がある。超音波ノズルは超音波振動子を備えており、超音波振動子は、吐出口から基板に吐き出される洗浄液に対して超音波を発射する。これにより、基板の表面が洗浄液により洗浄されるとともに超音波で洗浄される（特許文献１を参照）。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４―７９７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された液体に超音波を与える技術を用い、しかも液体中に微小気泡を混入させて、超音波により微小気泡を圧壊させて基板の洗浄を行おうとすると、液中の微小気泡が基板の表面に到達する前に、微小気泡が消滅してしまい、微小気泡が基板の表面に到達せずに基板の表面に対して十分な洗浄効果が得られなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、微小気泡を含む液体を用いて基板を処理する際に、微小気泡の圧壊力を基板に十分作用させることができ、効果的に基板処理が可能な基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の基板処理装置は、基板の面に液体を供給して前記基板の面を処理する基板処理装置であって、前記基板の前記面に対面して配置されるノズルヘッド装置と、微小気泡を含む液体を生成して前記ノズルヘッド装置に対して供給する微小気泡生成部と、前記ノズルヘッド装置から前記基板の前記面に対して供給される前記微小気泡を含む液体中の前記微小気泡に対して、前記微小気泡が前記基板に到達するタイミングで超音波を間欠的に照射して前記微小気泡を圧壊させる超音波振動子と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の基板処理方法は、基板の面に液体を供給して前記基板の面を処理する基板処理方法であって、微小気泡生成部から微小気泡を含む液体を生成して、前記基板の前記面に対面して配置されたノズルヘッド装置に対して、前記微小気泡を含む液体を供給し、前記ノズルヘッド装置から前記基板の前記面に対して供給される前記微小気泡を含む液体中の前記微小気泡に対して、超音波振動子が、前記微小気泡が前記基板に到達するタイミングで超音波を間欠的に照射して前記微小気泡を圧壊させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、微小気泡を含む液体を用いて基板を処理する際に、微小気泡の圧壊力を基板に十分作用させることができ、効果的に基板処理が可能な基板処理装置および基板処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の基板処理装置の好ましい実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す基板処理装置による基板の洗浄動作例を示す図。
【図３】ノズルヘッド装置の構造を拡大して示す図である。
【図４】微小気泡を含む液体（バブル水）の供給流量と超音波振動子のスイッチ周波数の関係例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の基板処理装置の好ましい実施形態を示している。
【００１２】
図１に示す基板処理装置１０は、一例として処理対象物である基板（ワークとも言う）Ｗの表面Ｓに対して、微小気泡Ｈを含む液体Ｌを供給して、基板Ｗの表面Ｓの洗浄処理を行う装置として適用される。この基板Ｗは、例えば半導体ウェーハであり、例えば半導体ウェーハの表面Ｓには微細化された電気配線を有するデバイスが形成されている。
【００１３】
図１に示す基板処理装置１０は、一例として基板Ｗの表面Ｓに付着しているパーティクルを除去する洗浄装置として用いられ、基板保持部１１と、ノズルヘッド装置１２と、ノズルヘッド装置の移動操作部１３と、ダウンフロー用のフィルタ付きファン１４と、カップ１５と、処理室１６と、微小気泡生成装置２０を有する。
【００１４】
図１に示す基板保持部１１は、ベース部材１７と、回転軸１８と、モータ１９を有しており、ベース部材１７の上には基板Ｗが着脱可能に固定される。処理室１６内には、カップ１５とベース部材１７とモータ１９の回転軸１８が収容されている。回転軸１８の先端部にはベース部材１７が固定されている。
【００１５】
モータ１９が制御部１００の指令により動作することで、ベース部材１７と基板ＷはＲ方向に連続回転することができる。ファン１４は、制御部１００の指令により動作する。ノズルヘッド装置の移動操作部１３は、制御部１００の指令により、ノズルヘッド装置１２をＸ方向（基板の半径方向）とＺ方向（垂直方向）に沿って移動可能である。
【００１６】
次に、図１に示す微小気泡生成装置２０について説明する。
【００１７】
図１に示す微小気泡生成装置２０は、微小気泡生成部２１と、液体供給部２２と、気体供給部２３を有する。液体供給部２２と気体供給部２３は、バルブ２２Ｂ、２３Ｂを介してそれぞれ微小気泡生成部２１に接続されている。液体供給部２２は、例えば純水等の液体を微小気泡生成部２１に供給し、気体供給部２３は、例えばＮ２ガス等の不活性ガスのような気体を微小気泡生成部２１に供給する。バルブ２２Ｂ、２３Ｂの開閉制御は、制御部１００の指令により行う。
【００１８】
これにより、微小気泡生成部２１では、気体と液体から多数の微小気泡Ｈを含む液体Ｌを生成して、ノズルヘッド装置１２側に供給する。なお、この微小気泡Ｈは、例えばマイクロナノバブルやナノバブルである。
【００１９】
微小気泡生成部２１は、配管２４とバルブ２５を介してノズルヘッド装置１２に接続されている。バルブ２５の開閉動作は制御部１００の指令により行う。
【００２０】
この微小気泡生成部２１としては、例えば加圧することでフィルタに気体を通して液体中に微小気泡を含ませる加圧式の装置や、液体と気体を旋回させて剪断力を利用して液体中に微小気泡を生成する旋回式の装置を用いることができる。
【００２１】
図１に示すノズルヘッド装置１２は、超音波振動子３０を備えている。超音波振動子３０は、超音波発振器３１に電気的に接続され、超音波発振器３１は制御部１００に電気的に接続されている。超音波発振器３１は、制御部１００からの発振周波数情報を得て、超音波振動子３０に対して駆動信号を送って超音波振動子３０を上記発振周波数で振動させて、ノズルヘッド装置１２を通過する微小気泡Ｈを含む液体Ｌ中の微小気泡Ｈに対して、超音波振動を付与するようになっている。
【００２２】
図２は、図１に示すノズルヘッド装置１２の構造例を示している。  図２（Ａ）は、ノズルヘッド装置１２をＺ１方向に沿って上げて基板Ｗの表面Ｓから離した状態例を示し、図２（Ｂ）は、ノズルヘッド装置１２をＺ２方向に沿って下げて基板Ｗの表面Ｓに近づけた状態例を示している。
【００２３】
図２に示すように、ノズルヘッド装置１２は、本体部３２と、この本体部３２の下部に配置された吐出口部３３と、を有している。本体部３２は、液体通路３４，３５を有している。液体通路３４はＸ方向に形成され、液体通路３５はＺ方向に形成され、液体通路３４，３５はほぼＬ字型の通路を形成している。
【００２４】
液体通路３４は、配管２４とバルブ２５を介して微小気泡生成部２１に接続されており、バルブ２５を開けることで、液体通路３４には、微小気泡Ｈを含む液体Ｌが供給される。吐出口部３３は、本体部３２の下部に固定されており、吐出口部３３は、液体通路３５と同じ内径を有する液体通路３６を有している。図２の例では、液体通路３４の内径は、液体通路３５の内径よりも小さいが、特にこれに限定されない。
【００２５】
図２に示すように、ノズルヘッド装置１２の本体部３２は、超音波振動子３０を備えている。超音波振動子３０は、液体通路３５の上部に配置されており、液体通路３５を通る多数の微小気泡Ｈを含む液体Ｌ中の微小気泡Ｈに対して超音波振動を付与する。
【００２６】
ここで、図２を参照して、ノズルヘッド装置の移動操作部１３の構造例を説明する。
【００２７】
図２に示すノズルヘッド装置の移動操作部１３は、ノズルヘッド装置１２をＸ方向とＺ方向に移動して位置決め可能である。
【００２８】
ノズルヘッド装置の移動操作部１３は、コラム４０と、Ｘ方向移動部４１とＺ方向移動部４２と、を有する。コラム４０は、Ｚ方向に立てて配置されており、コラム４０の下部にはＸ方向移動部４１が配置され、コラム４０の側部にはＺ方向移動部４２が配置されている。
【００２９】
Ｘ方向移動部４１は、スライダ４４と、モータ４５と、送りねじ４６と、ガイド部材４７と、保持部４８を有する。スライダ４４はコラム４０の下端部に固定されている。ガイド部材４７は、基部４８に固定されており、モータ４５と保持部４８はガイド部材４７に固定されている。モータ４５の出力軸は送りねじ４６に連結されており、送りねじ４６の端部は保持部４８により回転可能に保持されている。スライダ４４のナットは、送りねじ４６に噛み合っている。これにより、モータ４５が制御部１００の指令により作動して、送りねじ４６が正逆回転することにより、スライダ４４とコラム４０のユニットは、ガイド部材４７によりＸ方向に沿って移動して位置決め可能である。
【００３０】
また、Ｚ方向移動部４２は、スライダ５４と、モータ５５と、送りねじ５６と、ガイド部材５７と、保持部５８を有する。ガイド部材５７は、コラム４０の側面に固定されており、モータ５５と保持部５８はガイド部材５７に固定されている。スライダ５４はノズルヘッド装置１２を固定しており、ノズルヘッド装置１２はＸ方向に向いている。モータ５５の出力軸は送りねじ５６に連結されており、送りねじ５６の端部は保持部５８により回転可能に保持されている。スライダ５４のナットは、送りねじ５６に噛み合っている。これにより、モータ５５が制御部１００の指令により作動して、送りねじ５６が正逆回転することにより、スライダ５４とノズルヘッド装置１２のユニットは、ガイド部材５７によりＺ方向に沿って移動して位置決め可能である。
【００３１】
上述したように、ノズルヘッド装置１２は、Ｘ方向とＺ方向に沿って移動して位置決め可能である。
【００３２】
次に、上述した基板処理装置１０を用いて、例えば基板Ｗの表面Ｓを洗浄する洗浄処理方法について、図１と図２を参照して説明する。
【００３３】
図１に示す液体供給部２２は、例えば純水等の液体を微小気泡生成部２１に供給し、気体供給部２３は、例えばＮ２ガス等の不活性ガスのような気体を微小気泡生成部２１に供給する。これにより、微小気泡生成部２１内では、生成された多数の微小気泡Ｈを液体Ｌの中に含ませて、気体と液体から多数の微小気泡Ｈを含む液体Ｌを生成して、ノズルヘッド装置１２側に供給することができる。
【００３４】
一方、図２に示すモータ４５が制御部１００の指令により作動して、送りねじ４６が正逆回転することにより、スライダ４４とコラム４０のユニットは、ガイド部材４７によりＸ方向に沿って移動して位置決めし、モータ５５が制御部１００の指令により作動して、送りねじ５６が正逆回転することにより、スライダ５４とノズルヘッド装置１２のユニットは、ガイド部材５７によりＺ方向に沿って移動して位置決めする。
【００３５】
これにより、図２（Ａ）あるいは図２（Ｂ）に例示するようにノズルヘッド装置１２が基板Ｗの表面Ｓの上に位置決めされる。この場合に、図２（Ａ）の例における吐出口部３３と基板Ｗの表面Ｓとの間の距離Ｃ（Ｃ１で示す）が、図２（Ｂ）に示す例における吐出口部３３と基板Ｗの表面Ｓとの間の距離Ｃ（Ｃ２で示す）に比べて大きい。ノズルヘッド装置１２が位置決めされると、このノズルヘッド装置１２には、微小気泡生成部２１より微小気泡Ｈを含む液体Ｌが連続的に供給される。
【００３６】
次に、超音波が液体Ｌ中の微小気泡Ｈに対して間欠的に照射される理由を、図２を参照して説明する。
【００３７】
本発明の実施形態では、微小気泡に超音波振動を付与して圧壊させて、崩壊した微小気泡の衝撃力を利用して基板Ｗの処理を行う。この際に、微小気泡を含んだ液体Ｌに対して超音波を間欠的に照射させる。なお、超音波が照射される範囲は、図２の吐出口部３３から基板Ｗの表面に至る領域である。
【００３８】
図２に示す状態で時間を止めて状態を停止したとする。超音波が照射されると、その超音波は超音波振動子３０の下方に満たされている液体Ｌの全体に印加され、その液体Ｌ内の微小気泡Ｈは、超音波により圧壊される環境下に晒されることになる。この時、超音波振動子３０の下方の液体Ｌの一部は基板Ｗに接しているが、この基板Ｗに接している液体Ｌに含まれる微小気泡Ｈも圧壊され、基板Ｗの処理（この例では洗浄）に有効に作用することになる。
【００３９】
次に、微小気泡Ｈが圧壊された後を考えると、超音波振動子３０の下面に接している液体Ｌより下方に位置している液体Ｌ内の微小気泡はすでに大部分が圧壊されており、気泡数は超音波照射前に比べて極めて減少している。ここで状態を進めると、超音波振動子３０の下面にまさに接している液体Ｌが基板Ｗに到達するまでの間の液体Ｌ中の微小気泡はすでに圧壊されてしまっているので、微小気泡の圧壊作用が期待できず基板Ｗの表面の処理には貢献しない。このため、例えば超音波振動子３０の下面にまさに接している液体Ｌが基板Ｗに到達し終わる時間帯においては、液体Ｌに対する超音波振動の付与を停止させることで、次に供給されて超音波振動子３０の下方に満たされる液体Ｌ中の微小気泡Ｈを圧壊させないようにして基板Ｗの表面に微小気泡Ｈを供給する。そして、再び超音波振動を付与して、この微小気泡Ｈを基板Ｗの表面において圧壊させることで、基板Ｗの処理を進めることができる。
【００４０】
さらに、超音波が液体Ｌ中の微小気泡Ｈに対して間欠的に照射される理由を説明する。微小気泡Ｈを含む液体Ｌに超音波を照射すると、超音波の照射範囲に存在する微小気泡Ｈが圧壊（破裂）する。超音波照射範囲内で、基板Ｗの表面に到達している微小気泡Ｈが圧壊すると、この微小気泡Ｈの圧壊力で基板Ｗの表面を処理できる。ただし、超音波照射範囲内で、基板Ｗに接していない他の微小気泡Ｈも同じように圧壊されて消滅することになる。微小気泡Ｈを含む液体Ｌは、超音波振動子３０と基板Ｗの間に連続的に流れてきており、すでに超音波により圧壊されてしまい微小気泡Ｈが存在しない液体Ｌが基板Ｗの表面に供給されてしまうことになる。
【００４１】
従って、超音波照射範囲内で基板Ｗの表面に接している微小気泡Ｈだけが圧壊されても、基板Ｗの表面を圧壊力で処理できる時間はごくわずかな時間にすぎないので、基板Ｗの表面の処理がわずかしか進まない。
【００４２】
そこで、一旦超音波の照射を停止して、例えば超音波振動子３０と基板Ｗの表面の間に微小気泡Ｈを含む液体Ｌを満たした時点で、超音波の照射を再開して超音波振動子３０と基板Ｗの表面の間にある微小気泡Ｈを含む液体Ｌに対して超音波を照射して超音波の照射範囲に存在する微小気泡Ｈを圧壊することで基板Ｗの表面に到達している微小気泡Ｈを圧壊させて、この微小気泡Ｈの圧壊力で基板Ｗの表面を処理する。
【００４３】
このように、微小気泡を含んだ液体Ｌに対して超音波を照射する照射動作と、超音波の照射を停止する停止動作繰り返して、超音波を間欠的に照射させることで、液体Ｌ中の微小気泡Ｈを次々に連続して基板Ｗの表面に到達させて圧壊することができる。従って、基板Ｗの表面に対して微小気泡Ｈは次々と到達させて圧壊させるので、基板Ｗの表面処理の効率を向上できる。
【００４４】
次に、超音波振動が間欠的に付与される具体例を説明する。
【００４５】
ここで、図３を参照すると、図３は、ノズルヘッド装置１２と超音波振動子３０を示す拡大図である。
【００４６】
図３に示す例では、微小気泡Ｈを含む液体Ｌ（バブル水とも言う）の給水量をＡ（ｍＬ／ｓｅｃ）で示し、吐出口部の断面積をＢ（ｍｍ２）で示し、吐出口部３３と基板Ｗの表面Ｓ間の距離をＣ（ｍｍ）で示し、そしてノズル内容積をＤ（ｍＬ）で示す。
【００４７】
微小気泡Ｈを含む液体Ｌ（バブル水）が、ノズル装置１２の液体通路３４，３５を満たし、吐出口部３３から吐出されて基板Ｗの表面Ｓに届くまでにかかる時間Ｔは、
Ｔ＝（ＢＣ／１０００＋Ｄ）／Ａ
である。
【００４８】
微小気泡Ｈに対して超音波照射が行われている時間をＴｏｎとして、微小気泡Ｈに対して超音波照射が行われていない時間をＴｏｆｆとすると、超音波振動子３０を間欠的にオン／オフする周波数Ｆは、
Ｆ＝１／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）＝１／（Ｔｏｎ＋（ＢＣ／１０００＋Ｄ）／Ａ）
と表せる。
【００４９】
図４は、微小気泡を含む液体（バブル水）の供給流量と超音波振動子のスイッチ周波数（オン／オフ切替周波数）の関係例を示しており、下記の条件での超音波振動子のオン／オフする周波数Ｆを求めた。ここで、微小気泡Ｈを含む液体Ｌ（バブル水とも言う）の給水量Ａは、１０（ｍＬ／ｓｅｃ）、２０（ｍＬ／ｓｅｃ）、３０（ｍＬ／ｓｅｃ）である。吐出口部の断面積Ｂは１０（ｍｍ２）である。吐出口部３３と基板Ｗの表面Ｓとの間の距離Ｃは、１０（ｍｍ）、３０（ｍｍ）、５０（ｍｍ）で示し、微小気泡Ｈに対して超音波照射が行われる時間Ｔｏｎは、０．１秒である。
【００５０】
図４に示すグラフでは、縦軸は超音波振動子のスイッチ周波数（オン／オフ切替周波数）（Ｈｚ）であり、横軸は微小気泡Ｈを含む液体Ｌ（バブル水とも言う）の給水量Ａ（ｍＬ／ｓｅｃ）である。図４では、吐出口部と基板Ｗの表面Ｓとの間の距離Ｃが１０（ｍｍ）の場合をひし形で示し、３０（ｍｍ）の場合を正方形で示し、５０（ｍｍ）の場合を三角形で示す。図４から明らかなように、微小気泡Ｈを含む液体Ｌ（バブル水とも言う）の給水量Ａが増えるに従って、超音波振動子のスイッチ周波数の増加（周期を短くする）させることが、微小気泡（バブル）供給量が多くなった時に最適である。微小気泡を含む液体の供給量によって、振動数を変化させることもできる。微小気泡を含む液体の供給量によって、超音波自体の周波数を制御することもできる。
【００５１】
図２（Ａ）で示す例あるいは図２（Ｂ）に示す例では、ノズルヘッド装置１２が基板Ｗの表面Ｓの上方位置に位置決めされた状態で、吐出口部３３から吐出された微小気泡Ｈを含む液体Ｌ中の微小気泡Ｈが、基板Ｗの表面Ｓに到達するタイミングで、制御部１００は、超音波振動子３０に対して駆動信号を送って、超音波振動子３０を上記発振周波数で間欠的に振動させて、微小気泡Ｈに対して超音波振動ＨＲを付与する。これにより、図２（Ａ）で示す例あるいは図２（Ｂ）に示す例のいずれであっても、吐出口部３３から吐出され基板Ｗの表面Ｓに接している液体Ｌに含まれる微小気泡Ｈには圧壊Ｋが起こるので、微小気泡Ｈの圧壊Ｋによる基板Ｗの表面Ｓの洗浄を十分に行うことができる。
【００５２】
このように、多数の微小気泡Ｈを含む液体Ｌ中の微小気泡Ｈが基板Ｗの表面Ｓに到着した後に、超音波振動子３０が多数の微小気泡Ｈを含む液体Ｌ中の微小気泡Ｈに対して、間欠的に超音波を乗せて基板Ｗの表面Ｓに照射することにより、微小気泡Ｈには超音波を付与して、超音波は微小気泡Ｈを間欠的に照射させて微小気泡Ｈを圧壊することができる。従って、基板Ｗの表面Ｓは微小気泡Ｈを圧壊することにより、効率良く洗浄することができる。
【００５３】
また、図２（Ｂ）で示す例は図２（Ａ）に示す例に比べて、ノズルヘッド装置１２を基板Ｗの表面Ｓに対して近接させて配置することにより、微小気泡Ｈが基板Ｗの表面Ｓに到達するまでの時間を短縮できる。
【００５４】
上述したように、微小気泡Ｈを含む液体Ｌを基板Ｗの表面Ｓに供給する際に、制御部１００の指令により、超音波発振器３１が超音波振動子３０を間欠的に振動させることで、超音波を微小気泡Ｈに対して、微小気泡Ｈが基板Ｗの表面Ｓに到達するタイミングで与え、吐出口部３３から吐出され基板Ｗの表面Ｓに接している液体Ｌに含まれる微小気泡Ｈには圧壊Ｋが起こるので、十分な洗浄能力を得ることができる。つまり、液体Ｌ中の微小気泡Ｈを超音波による外部刺激により共振させて圧壊することができ、基板Ｗの表面Ｓに接している液体Ｌに含まれる微小気泡Ｈには圧壊Ｋが起こることで基板の表面の洗浄が行える。
【００５５】
微小気泡Ｈが超音波の付与により圧壊されるとともに、ラジカルの生成を促進して基板Ｗの微細化された電気配線部分のパーティクルに対して供給される。このため、基板Ｗの表面Ｓに付着している微細化された電気配線部分のパーティクルは、微小気泡Ｈの圧壊により発生する力で電気配線から除去することができる。
【００５６】
微小気泡Ｈを含む液体Ｌ中の微小気泡Ｈが、外部刺激である超音波により高圧で圧壊される時に、微小気泡Ｈの内部からエネルギーが放出されることにより衝撃力が生じるので、基板Ｗの表面Ｓの微細化された電気配線部分に付着しているパーティクルの洗浄効果を高めることができる。
【００５７】
本発明の基板処理装置は、基板の面に液体を供給して基板の面を処理する基板処理装置であって、基板の面に対面して配置されるノズルヘッド装置と、微小気泡を含む液体を生成して前記ノズルヘッド装置に対して供給する微小気泡生成部と、ノズルヘッド装置から基板の面に対して供給される微小気泡を含む液体中の微小気泡に対して、微小気泡が基板に到達するタイミングで超音波を間欠的に照射して微小気泡を圧壊させる超音波振動子と、を備える。
【００５８】
これにより、微小気泡を含む液体を用いて基板を処理する際に、微小気泡の圧壊力を基板に十分作用させることができ、効果的に基板処理が可能である。
【００５９】
本発明の基板処理装置では、ノズルヘッド装置は、微小気泡を含む液体を通す液体通路を有しており、超音波振動子は、ノズルヘッド装置の液体通路付近に配置されている。これにより、超音波振動子は、ノズルヘッド装置の液体通路から吐出される液体中の微小気泡に対して超音波振動を与えて、微小気泡を圧壊できる。
【００６０】
本発明の基板処理装置では、ノズルヘッド装置を移動操作して、ノズルヘッド装置の吐出口部と基板の面との間の距離を変える移動操作部を備える。これにより、ノズルヘッド装置と基板の面との間の距離を、適宜設定できるが、この距離を小さくすることにより、微小気泡が基板の面に達するまでの時間を短縮できる。
【００６１】
本発明の基板処理装置では、微小気泡生成部には、液体を供給する液体供給部と、気体を供給する気体供給部とが接続されている。これにより、液体と気体を供給するだけで、微小気泡を含む液体をノズルヘッド装置に供給できる。
【００６２】
本発明の基板処理方法では、基板の面に液体を供給して基板の面を処理する基板処理方法であって、基板の面に対面して配置されたノズルヘッド装置に対して、微小気泡生成部から微小気泡を含む液体を供給し、ノズルヘッド装置から基板の面に対して供給される微小気泡を含む液体中の微小気泡に対して、超音波振動子が、微小気泡が基板に到達するタイミングで超音波を間欠的に照射して微小気泡を圧壊させることを特徴とする。これにより、微小気泡を含む液体を用いて基板を処理する際に、微小気泡の圧力を基板に十分作用させることができ、効果的に基板処理が可能である。例えば圧壊した時の衝撃力によって基板の表面を洗浄することができる。
【００６３】
ここで、微小気泡は、マイクロバブル（ＭＢ）やマイクロナノバブル（ＭＮＢ）、ナノバブル（ＮＢ）などの概念を含む微細気泡である。例えば、マイクロバブルは１０μｍ〜数十μｍの直径を有する気泡であり、マイクロナノバブルは数百ｎｍ〜１０μｍの直径を有する気泡であり、ナノバブルは数百ｎｍ以下の直径を有する気泡である。
【００６４】
気体としては、窒素ガスに代えてオゾンガスや空気を用いることもできる。液体としては、純水の他に酸性液やアルカリ液を用いることができる。
【００６５】
さらに、本発明の実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、本発明の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６６】
本発明は上記実施形態に限定されず、例えば基板を回転させながらの処理だけでなく、基板を搬送しながら処理をする搬送処理方式であっても良い。また、微小気泡発生装置は、フィルタ加圧式や旋回式の装置であっても良い。
【００６７】
さらに、上記実施形態では、基板の処理の一例として基板の洗浄を例に挙げているが、これに限らず、基板の処理としては、例えばレジスト剥離処理であっても良い。このレジスト剥離処理は、基板上を覆う金属薄膜の表面からレジスト膜を剥離して除去する処理であり、微小気泡の圧壊力を利用してレジスト膜の剥離を行う。
【符号の説明】
【００６８】
１０              基板処理装置
１２              ノズルヘッド装置
１３              ノズルヘッド装置の移動操作部
２０              微小気泡生成装置
２１              微小気泡生成部
２２              液体供給部
２３              気体供給部
３０              超音波振動子
３３              吐出口部
３４，３５        液体通路
４１              Ｘ方向移動部
４２              Ｚ方向移動部  
Ｗ                基板
Ｓ                基板の表面
Ｈ                微小気泡
Ｌ                微小気泡を含む液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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